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        農(nóng)田灌溉水中草甘膦殘留的快速測(cè)定

        2016-12-19 01:17:13李盛安李擁軍馮敏鈴王麗娜劉銘揚(yáng)張益文張憶萍
        浙江化工 2016年11期
        關(guān)鍵詞:小柱草甘膦檢出限

        李盛安,李擁軍,馮敏鈴,王麗娜,劉銘揚(yáng),張益文,張憶萍

        (中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,廣東中山528403)

        農(nóng)田灌溉水中草甘膦殘留的快速測(cè)定

        李盛安,李擁軍,馮敏鈴*,王麗娜,劉銘揚(yáng),張益文,張憶萍

        (中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,廣東中山528403)

        建立了快速測(cè)定農(nóng)田灌溉水中草甘膦殘留的分析方法。草甘膦經(jīng)FMOC-Cl柱前衍生,熒光檢測(cè)器分析,外標(biāo)法定量。方法無(wú)需萃取小柱凈化,直接進(jìn)樣分析,檢測(cè)分析時(shí)間5 min。添加0.01~0.50 mg/kg濃度水平時(shí),草甘膦加標(biāo)回收率在77.6%~86.2%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為5.5%~6.8%之間。方法檢出限(S/N=3)為0.002 mg/kg,定量限(S/N=10)為0.005 mg/kg。該方法簡(jiǎn)單快速,回收率高,可用于基層檢測(cè)站的日??焖贆z測(cè)。

        柱前衍生;液相熒光法;灌溉水;草甘膦;FMOC-Cl

        草甘膦(Glyphosate)是美國(guó)孟山都公司開(kāi)發(fā)的內(nèi)吸傳導(dǎo)型慢性廣譜滅生性除草劑。純品為揮發(fā)性白色固體,不溶于一般有機(jī)溶劑,其異丙胺鹽完全溶解于水。草甘膦通過(guò)莖葉吸收后傳導(dǎo)到植物各部位,可防除單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等40多科植物[1]。草甘膦因高效、低毒等特點(diǎn)成為世界上應(yīng)用最廣泛的除草劑之一,已經(jīng)使用了30多年。由于長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廣泛使用草甘膦帶來(lái)的水體污染,直接通過(guò)地表水污染人類飲用水源,威脅人類健康。

        草甘膦具有強(qiáng)的極性,與其他農(nóng)藥如有機(jī)磷類在氣相色譜儀同時(shí)檢測(cè)較為困難。更由于草甘膦分子中不含有發(fā)色團(tuán)或熒光團(tuán),難以在液相色譜儀的紫外與熒光檢測(cè)器上有響應(yīng)。目前主要有離子色譜法[2]、氣相質(zhì)譜法[3]、液相色譜衍生法[4-5]。液相色譜衍生法分為柱前衍生與柱后衍生,傳統(tǒng)的柱后衍生是用鄰苯二甲醛(OPA)、巰基化合物進(jìn)行衍生后產(chǎn)生熒光衍生物,在熒光檢測(cè)器上分析檢測(cè)。但柱后衍生法需要專門的柱后衍生儀將草甘膦水解后與OPA、巰基化合物進(jìn)行衍生反應(yīng),才能生產(chǎn)熒光衍生物。而柱后衍生儀價(jià)格昂貴、需要維護(hù)、操作煩瑣等,難以在基層檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室推廣應(yīng)用。

        本文采用柱前衍生液相熒光法,草甘膦通過(guò)FMOC-Cl進(jìn)行衍生,優(yōu)化了儀器色譜條件,該方法具有簡(jiǎn)單、快速、檢出限低、回收率高等優(yōu)點(diǎn)??蓾M足基層檢測(cè)站日常監(jiān)測(cè)工作的需要。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料與儀器

        試劑:草甘膦對(duì)照品(Dr.Ehrenstorfer GmbH);氯甲酸-9-芴基甲酯FMOC-Cl(阿拉丁GR);乙腈(德國(guó)Merck公司色譜純);磷酸(天津科密歐HPLC);乙腈乙酯、四硼酸鈉(廣州化學(xué)試劑廠GR)。

        儀器與設(shè)備:電子天平(Precisa公司);旋渦混合器(上海精科XW-80A);離心機(jī)(Sigma公司3-30k);Waters高效液相色譜儀2695(帶熒光檢測(cè)器2475);超純水制備儀(Millipore公司Mini-Q)。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 衍生液

        FMOC-Cl乙腈溶液(1.0 mg/mL):稱取100 mg FMOC-Cl,用乙腈溶解并定容至100 mL,現(xiàn)配現(xiàn)用。

        1.2.2 樣品處理

        吸取10 mL灌溉水經(jīng)濾紙過(guò)濾,去除砂石等雜質(zhì),在5000 r/min的離心機(jī)中離心5min,上清液備用。準(zhǔn)確吸取1.0 mL上清液于10 mL比色管中,加入0.5 mL 0.05 mol/L四硼酸鈉溶液,再加入0.5 mL 1.0 mg/mL FMOC-Cl(現(xiàn)配現(xiàn)用)溶液,旋渦混合后衍生1 h。加入5.0 mL乙酸乙酯旋渦混合靜置5 min后,取水相過(guò)0.22μm濾膜,上機(jī)。

        1.2.3 色譜條件

        色譜柱:Waters Nova-pakRC18 3.9×150 mm;流動(dòng)相:乙腈+0.02 mol/L磷酸溶液=35+65;流速1.0 mL/min;柱溫30℃;進(jìn)樣量10μL;熒光檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng):激發(fā)波長(zhǎng)254 nm,發(fā)射波長(zhǎng)315 nm。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 前處理與HLB凈化柱的比較

        馬建明等報(bào)道在加入FMOC-Cl衍生液后用HLB萃取小柱去除衍生化的反應(yīng)FMOC-Cl水解產(chǎn)物對(duì)熒光測(cè)定的干擾,加標(biāo)回收較為理想[6]。但前處理使用的HLB萃取小柱市場(chǎng)價(jià)格較高,增加了檢測(cè)成本,難以在基層檢測(cè)站普及推廣。而本試驗(yàn)采用直接上機(jī),無(wú)需萃取小柱凈化,減少實(shí)驗(yàn)成本,簡(jiǎn)化了前處理過(guò)程,達(dá)到批量快速檢測(cè)的目的。通過(guò)加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)與HLB萃取小柱凈化[6]對(duì)比實(shí)驗(yàn)效果無(wú)明顯差異,最終,本方法采用衍生后加入乙酸乙酯萃取,過(guò)膜檢測(cè),結(jié)果符合相關(guān)要求。見(jiàn)圖1。

        圖1 空白樣品和草甘膦加標(biāo)樣品的色譜圖

        2.2 方法標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限及定量限

        取草甘膦標(biāo)準(zhǔn)品,分別用水配制成1000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,4℃保存,有效期3個(gè)月。再用10 mL容量瓶逐級(jí)稀釋,標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L、100μg/L、200μg/L,分別吸收1 mL按1.2.2進(jìn)行樣品衍生操作,以峰面積為y值,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為x值進(jìn)行線性回歸,求得線性方程y=406.0185x-756.8723,相關(guān)系數(shù)r2=0.9998,結(jié)果發(fā)現(xiàn)線性良好。按本方法測(cè)定結(jié)果,以3倍信噪比(S/N=3)確定分析物的檢出限0.002 mg/kg,10倍信噪比(S/N=10)為定量限0.005 mg/kg。

        2.3 回收率與精密度

        以經(jīng)檢測(cè)不含草甘膦的農(nóng)田灌溉水作為空白添加一定量的標(biāo)準(zhǔn)品,作加標(biāo)回收試驗(yàn),按1.2.2進(jìn)行衍生操作,每個(gè)添加濃度重復(fù)測(cè)定3次,同時(shí)做空白試驗(yàn)。結(jié)果(見(jiàn)表1)表明,草甘膦加標(biāo)回收率在77.6%~86.2%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)5.5%~6.8%之間。說(shuō)明該方法具有較好的精密度和回收率,符合農(nóng)藥殘留分析要求。

        表1 草甘膦添加量、回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

        3 總結(jié)

        通過(guò)簡(jiǎn)單的前處理建立了柱前衍生-液相熒光法快速測(cè)定農(nóng)田灌溉水中草甘膦除草劑殘留的方法。試驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn),為了草甘膦充分衍生,一般會(huì)加入過(guò)量的FMOC-Cl。但FMOC-Cl與水反應(yīng)生成FMOC-OH副產(chǎn)物,在草甘膦色譜峰出現(xiàn)很大FMOC-OH副產(chǎn)物色譜峰,影響了草甘膦色譜峰的積分,無(wú)法定性定量。FMOC-Cl溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,為了去掉反應(yīng)過(guò)量的FMOC-Cl通常加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取,盡管草甘膦檢測(cè)用FMOC-Cl柱前衍生研究報(bào)道了很多,但FMOCCl、草甘膦及乙酸乙酯三者反應(yīng)的合適比例并沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)方法。這個(gè)問(wèn)題有待進(jìn)一步的研究。

        我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5749-2006)規(guī)定了草甘膦衛(wèi)生限值為0.7 mg/L。而本方法最低檢出限遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值,所以前處理無(wú)需濃縮提取,本文直接衍生分析,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟,降低了有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染。

        [1]曹趙云,牟仁祥,陳銘學(xué).液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定稻米中的草甘膦和氨甲基膦酸殘留[J].色譜,2010,28(8):743-748.

        [2]戚榮平,邱曉楓,孟琪,等.離子色譜法測(cè)定水中草甘膦含量[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2011,21(4):820-821.

        [3]程雪梅,周敏.氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定香蕉和灌溉水中的草甘膦及其代謝物的殘留量[J].色譜,2004,22(3):288.

        [4]馬為民,林小虎,張燕,等.柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定白菜及小麥中草甘膦殘留量[J].北方園藝,2008,(6):28-30.

        [5]王聰,劉穎超,龐民好,等.高效液相色譜柱后衍生法測(cè)定農(nóng)田溝渠水中草甘膦殘留[J].植物保護(hù),2012,38(5):96-99.

        [6]馬建明,龔文杰,鄔晨陽(yáng),等.水中草甘膦的柱前衍生-固相萃取-高效液相色譜熒光法測(cè)定[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2014,(18):2599-2601.

        [7]汪琳,曾錦明,韓燕飛,等.直接進(jìn)樣高效液相色譜-柱后衍生法檢測(cè)水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2010,(6):99-100,104.

        [8]蘇炳元,黃三發(fā),張淑瓊,等.高效液相色譜柱后衍生法直接進(jìn)樣測(cè)定水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2014,(3):46-47.

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        (來(lái)源:https://www.basf.com/cn/zh/company/news-and-media/news-releases/global/2016/11/p-16-368.html)

        Rapid Determination of Glyphosate Residues in Irrigation Water

        LISheng-an,LIYong-jun,F(xiàn)ENG Min-ling*,WANG Li-na,LIU Ming-yang,ZHANG Yi-wen,ZHANG Yi-ping
        (Zhongshan Quality Supervision&Inspection Institute of Agricultural Products,Zhongshan,Guangdong 528403,China)

        To establish a rapid analysis method for the determination of glyphosate residues in irrigation water.Glyphosate by FMOC-Cl pre column derivatization and fluorescence detection,analysis,external standard method.Without extraction purification,sample analysis,detection and analysis of 5 min.Add 0.01~0.50 mg/kg concentration,glyphosate recovery rate is between 77.6%~86.2%,the relative standard deviation(RSD)was 5.5%~6.8%.The detection limit(S/N=3)for 0.002 mg/kg,the limit of quantification(S/N=10)for 0.005 mg/kg.This method is simple and rapid,high recovery rate,can be used for rapid detection of the daily work of grass-roots inspection station.

        pre column derivatization;HPLC fluorescence method;irrigation water;glyphosate;FMOC-Cl

        1006-4184(2016)11-0012-03

        2016-04-24

        中山市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A2FC326、2015B2350)。

        李盛安(1984-),男,本科,工程師,主要從事農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)業(yè)環(huán)境分析檢測(cè)。

        *通訊作者:馮敏鈴(1987-),E-mail:family_bee@126.com。

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